Çöpten Enerji

Günümüzde Çevreyi koruma bilinci her geçen gün daha da gelişmektedir. Bunun sonucu ortaya çıkan kamuoyu baskısı, her türlü atığın çevreye en az zarar verecek şekilde bertaraf edilmesini zorunlu kılmakta, konunun sorumlularını çözüm yolları aramaya itmektedir.

Bu zorunluluklar sonucu olarak geliştirilen teknolojiler uygar dünyada başarıyla uygulanmış, denenmiş yılların tecrübesi ve birikimiyle en olgun durumunda ükemiz kullanımına sunulmuştur.

Memnuniyetle gözlemlemekteyiz ki, son birkaç yıl içersinde ihale edilen kamu projelerinin bir kısmı, ya Çöplük Rehabilitasyon projeleri, ya çöp alanı düzenleme projesi, ya da katı atık dönüştürme ve yakma projesi ile atık su arıtma projeleridir. Ve yine bunların hemen hemen tümünde şartnameler, ortaya çıkan son atıklardan biri olan Metan yoğun Biyogazın yakılarak bertaraf edilmesi için de bir kojenerasyon sistemi öngörmektedir. Bu, hem projelerin rantabıl birer yatırıma dönmesine, hem zararlı emisyonların en aza indirilmesine, hem tesislerin işletme maliyetlerinin düşürülmesine yarayan mükemmel bir kombinasyon olarak ortaya çıkmaktadır.

Çağımızda atık ve çöplerin değerlendirilmesi hem kentsel hem de tarım arazilerinde büyük önem kazanmış olup özellikle belediyelerin konuya yakın ilgi göstermesi gerekmektedir.

Yükselen enerji maliyetleri ve gelişen çevre koruma yasaları atık değerlendirme konusundaki gelişmelere itici güç teşkil etmiş olup, atıkların depolanıp değerlendirilmesi konusunda son yıllarda önemli mesafeler katedilmiştir. Atıkların yakılması, çevrenin koku ve kirlenmeden korunması için atıkların kompost edilmesi ve patlayıcı gazların sürekli yakılması bugün uygulanan yöntemlerden bazılarıdır.

Atıkların teknolojik harikalar yaratılarak geri kazanma yoluyla endüstriyel baz hammaddelere dönüştürülmesi yanında çöpün yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak değerlendirilmesi son teknoloji ürünü bir sistemdir ve gerekli “know-how”a haiz kuruluşlar tarafından endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadır.

Çöp alanlarından çıkan bu biyogaz yenilenebilir ve süreklilik arzeden bir enerji kaynağı olup, bunu elektrik ve ısı enerjisine dönüştürmek kabildir. Çöp gazının enerji üretimi için kullanımı çöpün değerlendirilmesinde ekonomik ve ekolojik açıdan uygun bir çözüm arzetmektedir.  Sıralanan tüm bu avantajlar sayesinde, çöplük gazı santrallarının hızla yaygınlaşmasına neden olmuştur. Ülkemizde kurulmuş olan çöp gazında elektrik üretim kurulu gücü, yaklaşık olarak 180 MW mertebesindedir. 

ÇÖPTEKİ ENERJİ NE KADAR?

Çöpün atık ton başına toplam gaz üretimi yaklaşık olarak 100-200 Nm³ olup bu gazın ısıtma ısısı 5-6 kWh/Nm³ dolayındadır. İlk 15-20 yıl içersinde bu atıklar tüm gaz kapasitelerinin yaklaşık % 50 sini üretirler, ve yılda yaklaşık olarak 2-6 Nm³ gaz beher ton atıktan elde edilir. Bu ise 10-30 kWh enerji potansiyeline tekabül eder. Atıkların organik kısmından yılda ortalama ısıtma ısısı 5,5 kWh/Nm³ olan 4-6 Nm³ gaz çıkar. Bu özellikleriyle çöplük gazının her normal metrekübü, ülkeye ithal edilmekte olan doğalgazın yaklaşık ½ normal metrekübünü ikame ederek ekonomiye fayda sağlayan bir birincil enerji kaynağıdır.

Konuyu örnek bir boyut için ele alarak irdelersek, 1.000 kW elektrik üretecek  bir  tesisin 2.584 kWh birincil gaz enerjisine ihtiyacı vardır. Bu enerji de yaklaşık olarak 470 Nm³/h biyogaz ihtiyacına tekabül eder. Bu tesise 15 yıl boyunca yetecek birincil enerjiyi sağlayacak atık alanında yaklaşık 720.000 ton / 1.030.000 m³ atık olmalıdır. (Çöpün yoğunluğu yaklaşık 700 kg/m³ olarak alınmıştır.)

Başka bir deyişle , 1.000 kW elektrik üretmek için atık alanındaki çöp birikiminin ölçülerinin 300m x 100m x 10 m yükseklikte olması gereklidir. Çöpün derinliğinin asgari 10m. olması esastır.

Büyük çöp alanları olan büyük belediyelerde bahsedilen enerji üretim modüllerinden birkaç tanesi birlikte kullanılarak daha yüksek miktarlarda üretim yapılabilmektedir.

Çöpgazı Kompozisyonu

Katı atık depolama sahası kompozisyon ve üretim oranları, başlıca çöp sahasına boşaltılan atık boyutundan etkilenmektedir. 1 Ton çöp yaklaşık olarak 150-250 kg organik karbon içerir ve bundaki mikro organizmalar anaerobik işlem vasıtasıyla çöp gazına dönüştürür. Gazın oluşması, atık kompozisyonu, çöp sahası depolamasının yüksekliği ve yoğunluğu, hava sıcaklığı, atmosferik basınç ve yağış düzeyleri gibi birtakım faktörler tarafından etkilenmektedir. Gaz üretimi, atığın çöp sahasına konulmasından bir ila iki yıl sonra başlar ve 15-25 yıl boyunca devam eder. Sürekli olarak düşen gaz hacmi, bu süre içerisinde boşaltılan ilave atıktarafından telafi edilir.

3,5 ila 5,5 kWh Nm3(%35-55 metan) alt ısıl değere sahip çöp gazı, elektrik üretimi için etkin olarak kullanılabilecek gaz motorları için yüksek değerde yakıtı oluşturur.